smw工法在上海地铁深基坑中的应用

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1、SMW工法在地铁深基坑中的应用    提　要：地铁车站全部采用SMW工法施工在国内是很少见的，本文结合上海市轨道交通M8线嫩江路车站这一工程实践，对这种围护形式在地铁深基坑中的应用作初步总结和分析。   关键词：SMW工法地铁基坑Abstract:Inthiscountry,itisrarelyseenthatSMWmethodhasbeenfullyutilizedinundergroundMetrostationconstruction.ThearticleincorporatingthepracticesofNengjiangRoadstationofM8Shangha

2、imasstransitline,roundsupapreliminarysummaryandanalysisforthiskindofstrutting&bracingmodeintheapplicationofdeeppitinMetroconstruction.Keywords:SMWmethod,Metro,FoundationPit.   1　概述   SMW工法是Soil-MixingWall的简称，最早由日本成幸工业株式会社开发成功。SMW工法是利用专门的多轴搅拌机就地钻进切削土体，同时在钻头端部将水泥浆液注入土体，经充分搅拌混合后，再将H型钢或其他型材插入搅拌

3、桩体内，形成地下连续墙体，利用该墙体直接作为挡土和止水结构。其主要特点是构造简单，止水性能好，工期短，造价低，环境污染小，特别适合城市中的基坑工程。   2　工程概况   嫩江路车站位于中原路、嫩江路交叉口，为地下一层半侧式站台车站，人行联络通道和电缆通道及环控通风通道设在顶板下夹层内。嫩江路中原路上交通繁忙，地下管线众多，周边紧邻居民小区。车站施工期间中原路和嫩江路上交通不能断，中原路现站位处有埋深6m的φ1500污水管和φ2460雨水管及埋深3mφ900给水管需搬迁车站一侧。根据本车站的周围环境分析，车站基坑变形控制保护等级为二级。   车站全长169.5m，站台中心顶板

4、覆土3.3m。标准段基坑开挖深度约12.3m，端头井开挖深度约14m（此深度为目前地铁基坑采用SMW方法施工的最大深度）。   3　地质概况   本工程场地属长江三角洲入海口东南前缘的滨海平原地貌类型，微地貌上属吴淞江古河道沉积区，由于吴淞江古河道的切割，场地缺失③层灰色淤泥质粉质粘土和④层灰色淤泥质粘土，代之以分布有厚达约18m的②3层砂质粉土。场地地形平坦，场地地面标高一般4.0m，站区内地下水属潜水类型，稳定水位在地表以下0.5～1.0m。站区四周无污染源，地下水对砼无腐蚀。由上到下各土层主要力学指标见表1。表1　各土层主要力学指标层序土层名称层厚含水量容重孔隙比压缩系

5、数压缩模量内聚力内摩擦角mw%kN/m3eaEsc(kpa)φ①1填土1.2~2.9②3-1灰色砂质粉土2.4~4.233.618.40.9580.219.32827.7②3-2灰色砂质粉土12.7~17.428.318.90.8390.1810.22831⑤1灰色粉质粘土2.3~7.634.317.81.0660.623.3313.417⑥暗绿草黄粉质粘土4.7~6.024.219.80.7080.315.5115.431⑦1草黄灰色砂质粉土>831.818.90.8830.199.91829.3   4　基坑围护结构设计   4.1　围护方案   车站基坑围护采用SMW工

6、法，车站基坑开挖深度为12.3~14m，采用进口φ850三轴劲性水泥土搅拌桩作围护结构，内插H700×300×13×24型钢，建议水泥掺量不小于20%，水泥搅拌桩搭接200mm，H型钢间距@1200mm。标准段设3道φ609×16钢管支撑，端头井设4道φ609×16钢管支撑，支撑间距一般为4.0m。桩顶做钢筋砼圈梁兼作首道支撑围囹，其余选用2H400×400×13×21双拼作钢围囹。为减少围护桩在基坑开挖时的位移，对钢支撑施加预应力，其值为设计轴力的50%~70%。根据本车站基坑坑底土层为②3砂质粉土，透水性较强，对坑底采用降水加固方案。为降低车站造价，SMW桩中插入的H型钢

7、在车站结构施工完毕后拔除。基坑围护支撑平面布置图见图1，基坑围护横断面图见图2。图1　基坑围护支撑平面布置图图2　基坑围护横断面图   4.2　水泥搅拌桩计算   4.2.1　水泥土强度的确定   国家建筑标准(ＪＧＪ79-91)规定在深层搅拌桩作地基处理时以90d的无侧限抗压强度qu90作为标准强度,本文认为这对SMW挡土墙来说时间太长。分析国外资料并结合上海实际情况建议以28d的水泥土强度qu28作为标准强度比较合理。   由于不同水泥、不同土质、不同配合比的水泥土力学指标差异较大,因而水泥和外掺剂